三轴水泥搅拌墙止水在填海造陆区应用.doc

三轴水泥搅拌墙止水在填海造陆区应用 　　摘要：本工程充分考虑地质条件，对地下水的控制采用“止水”，即环整个施工基坑的外围通过钻孔、注浆，使水泥浆与土体拌合形成一道环形封闭的水泥混土搅拌墙，与粉质粘土层形成一个封闭的、有帮有底的“水桶”，切断基坑内外的水力联系，已达到止水防渗的目的。三轴水泥搅拌墙止水帷幕在填海造陆区的成功尝试，为沿海地区基坑止水提供了较好的案例，对节约资源、保护环境都是有利的。 关键词：三轴水泥搅拌墙；止水帷幕；工艺流程；技术参数；填海造陆 1前言 1.1工程概况 威尼斯水城F区拟建31栋商务楼和高层，总供地面积为97014.00m2，场地临海，属新近填海造陆区，场地地形较平坦，地势开阔，交通较为便利。 设计地下1～2层，基础采用预制管桩+筏板，本工程的难点就在于对地下水的控制。 1.2工程地质条件 1.2.1工程地质条件 根据时代、成因及其工程地质性质，勘探揭露工程地层为回填土、淤泥质粉土、粉质粘土、粗砂、圆砾、强风化花岗岩。场地埋藏岩土层按其岩性构成、成因和埋藏条件，分述如下： 素填土层：红褐色，松散～稍密，主要成分为片岩碎块，含较大块石等；层厚4.80～5.70m。 淤泥质粉土层：灰褐色、灰色，软塑～可塑；层厚7.20～10.60m。 粉质粘土层：黄褐色，可塑～软塑，局部层粉砂状；层厚3.00～7.80m。 粗砂层：层厚0.60～4.00m。 圆砾层：层度4.90～7.20m。 强风化花岗岩层：棕黄色，原岩结构构造已破坏，岩芯呈砂砾状及碎块状，埋深23.20～25.20m，本次勘察未穿透。 1.2.2水文地质条件 据勘察资料表明，该场地施工降水区相关钻孔均见地下水，水位埋深2.20～2.30m，地下水与海水联系密切，水位受季节性降水及潮汐影响。 粉质粘土层上部（回填层）积水为海水，受潮汐影响明显，渗透性很大；粗砂层、圆砾层中水应为第四系孔隙水，分析应具有承压性。 2止水帷幕方案设计 根据工程地质、水文地质条件，本场地地下水与海水联通，通过降水的方法达不到基坑干作业要求，所以应该考虑止水，通过对高压旋喷桩与三轴水泥搅拌墙的性价比进行比较，最终确定采用三轴水泥搅拌墙的施工工艺。 2.1止水帷幕设计概括 （1）施工场地的表层有4.80～5.70m的回填土体，为第一含水层。此含水层中的地下水与海水联通，受潮汐影响明显，主要受海水补给。回填土层以下的淤泥质粉土为弱透水层，扰动易液化。粉质粘土层为微弱透水层，可视为相对隔水层。环整个施工基坑的外围布设一道环形封闭的止水帷幕，结合实地取样土质分析，同时考虑尽量降低工程总造价，设计帷幕的幕帘只垂入粉质粘土层中不少于0.50m，与粉质粘土层形成一个封闭的、有帮有底的“水桶”，切断基坑内外的水力联系，以达到止水的目的。 （2）帷幕闭合并达到一定强度后，在帷幕线内降水建议采用明排方式，以疏干帷幕内滞留水及少量渗水，以保证基坑的干作业的施工。该步施工得根据基槽开挖的具体情况确定，在这里只是根据经验提出初步建议，该工作在开挖时完成，这里不再重点阐述。 （3）此方案的目的：一是通过止水帷幕切断基坑内外的水力联系，起到一劳永逸的作用；二是减少水泵使用数量，以降低后期施工过程中降水维护的台班费用，从而既保证工程施工质量，又降低总体施工造价。 （4）帷幕侧向渗水量不应大于2000m3/日。 （5）由于施工工艺的特点，要求施工范围（竖向）内不能有大于150mm的块石，所以应该沿帷幕线开挖换填，开挖深度为见原始淤泥层，确保帷幕施工线上没有大的块石，开挖宽度满足帷幕施工条件即可，换填土质为不含块石的粘性土或含粘性的砂土。 2.2工程施工的特点、重点和难点 1）本项施工的特点在于“止”，即环整个施工基坑的外围通过钻孔、注浆，使水泥浆与土体拌合形成一道环形封闭的水泥混土搅拌墙，与粉质粘土层形成一个封闭的、有帮有底的“水桶”，切断基坑内外的水力联系，已达到止水防渗的目的。 2）施工中控制的重点和难点 a）重点过程控制： ①钻机就位：钻机就位平、稳、对、正、牢，底盘四脚基础稳固。 ②水泥浆制备：按水灰比1：1配制水泥浆，搅拌均匀。 ③嵌入深度：根据勘察报告结合实际施工情况，确定粉质粘土顶面，确保嵌入粉质粘土的深度。 b）难点过程控制：①成孔的垂直度；②连续孔的搭接和拐点的搭接；③孔内注浆连续性；④轴线控制；⑤搅拌注浆时钻进、提升速度。 3施工参数、工艺流程及技术控制 3.1水泥搅拌墙施工参数 （1）设计止水帷幕钻孔间距为900mm，三轴水泥搅拌墙板长1100mm（沿施工线方向），板宽400m